【C++】类-派生和继承

类-派生和继承

目录

• 类-派生和继承
  • 1.基本概念
  • 2. 语法
  • 3. 继承方式
  • 4. 类型转换
  • 5. 派生类的构造、析构函数
    • 构造函数
    • 复制构造函数
    • 析构函数

1.基本概念

• 继承：保持已有类的特性而构造新类的过程
• 派生：在已有类的基础上新增自己的特性而产生新类的过程

2. 语法

单继承（一个父类）

/*
class 派生类名： 继承方式 基类名
{
成员声明；
}
*/
// eg:
class Derived: public Base
{
public:
Derived ();
~Derived ();
};

多继承（有多个父类）

/*
class 派生类名：继承方式1 基类名1，继承方式2 基类名2，...
{
成员声明；
}
*/
//eg:
class Derived: public Base1, private Base2
{
public:
Derived ();
~Derived ();
};

派生类的构成：

• 默认情况下继承除构造函数和析构函数以外的所有成员
• 派生类声明了一个和某基类成员同名的新成员，派生的新成员就隐藏或覆盖了外层同名成员
• 派生类增加新成员使派生类在功能上有所发展

3. 继承方式

不同继承方式的差别体现在：

• 派生类对基类成员的访问权限
• 通过派生类的对象对基类成员的访问权限

权限的优先级：public < protected < private。继承之后父类的成员在子类中的权限不低于继承方式的权限，即：

public不改变权限

protected：public——>protected

private：public, protected——>private

父类的private一直不能被子类访问

4. 类型转换

• 公有派生类对象可以被当作基类的对象使用，反之则不可。
  • 派生类的对象可以隐含转换为基类对象；
  • 派生类的对象可以初始化基类的引用；
  • 派生类的指针可以隐含转换为基类的指针。
• 通过基类对象名、指针只能使用从基类继承的成员。

#include <iostream>
using namespace std; class Base1 { //基类Base1定义
public:
	void display() const {
		cout << "Base1::display()" << endl;
	}
};
class Base2 : public Base1 { //公有派生类Base2定义
public:
	void display() const {
		cout << "Base2::display()" << endl;
	}
};
class Derived : public Base2 { //公有派生类Derived定义
public:
	void display() const {
		cout << "Derived::display()" << endl;
	}
};
void fun(Base1* ptr) { //参数为指向基类对象的指针
	ptr->display(); //"对象指针->成员名"
}
int main() { //主函数
	Base1 base1; //声明Base1类对象
	Base2 base2; //声明Base2类对象
	Derived derived; //声明Derived类对象
	fun(&base1); //用Base1对象的指针调用fun函数
	fun(&base2); //用Base2对象的指针调用fun函数
	fun(&derived); //用Derived对象的指针调用fun函数
	return 0;
}

都只能调用基类的display函数，即不要重写继承的非虚函数

5. 派生类的构造、析构函数

构造函数

• 默认情况下不继承基类的构造函数，使用using Base::Base()指定继承基类构造函数，此时只能用构造函数对基类成员初始化

• 自行定义构造函数：

  • 派生类新增成员：派生类定义构造函数初始化；
  • 继承来的成员：自动调用基类构造函数进行初始化；
  • 派生类的构造函数需要给基类的构造函数传递参数。

• 语法：多继承+组合类

• 派生类名::派生类名(形参表):
  基类名1(参数), 基类名2(参数), ..., 基类名n(参数),
  本类成员（含对象成员）初始化列表
  {
  //其他初始化
  }；
  

• 构造函数的执行顺序

1. 调用基类构造函数。

   顺序按照它们被继承时声明的顺序（从左向右）。

2. 对初始化列表中的成员进行初始化。

   顺序按照它们在类中定义的顺序。

   对象成员初化时自动调用其所属类的构造函数。由初始化列表提供参数。

3. 执行派生类的构造函数体中的内容。

复制构造函数

• 一般都要为基类的复制构造函数传递参数。
• 复制构造函数只能接受一个参数，既用来初始化派生类定义的成员，也将被传递给基类的复制构造函数。
• 基类的复制构造函数形参类型是基类对象的引用，实参可以是派生类对象的引用

析构函数

• 析构函数不被继承，派生类如果需要，要自行声明析构函数。
• 声明方法与无继承关系时类的析构函数相同。
• 不需要显式地调用基类的析构函数，系统会自动隐式调用。
• 先执行派生类析构函数的函数体，再调用基类的析构函数。

#include<iostream>
using namespace std;

class Base1 {
public:
	Base1(int val) {
		x = val;
		cout << "Calling constructor of base1..." << endl;
	}
	Base1(Base1& a) {
		x = a.x;
		cout << "Calling copy constructor of base1..." << endl;
	}
	~Base1() {
		cout << "Calling destructor of base1..." << endl;
	}
private:
	int x;
};

class Base2 {
public:
	Base2(int val) {
		y = val;
		cout << "Calling constructor of base2..." << endl;
	}
	Base2(Base2& b) {
		y = b.y;
		cout << "Calling copy constructor of base2..." << endl;
	}
	~Base2() {
		cout << "Calling destructor of base2..." << endl;
	}
private:
	int y;
};

class Derived:
	public Base1, public Base2 {
public:
	Derived(int val1, int val2, int val3) :
		Base1(val1), Base2(val2) {
		cout << "Calling constructor of derived..." << endl;
		z = val3;
	}
	Derived(Derived& c) :
		Base1(c), Base2(c) {
		cout << "Calling copy constructor of derived..." << endl;
		z = c.z;
	}
	~Derived() {
		cout << "Calling destructor of derived..." << endl;
	}
private:
	int z;
};

int main() {
	Derived d(1, 2, 2);
	cout << "***********************" << endl;
	Derived newd(d);
	cout << "***********************" << endl;
	return 0;
}

输出结果：

Calling constructor of base1...

Calling constructor of base2...

Calling constructor of derived...

---

Calling copy constructor of base1...

Calling copy constructor of base2...

Calling copy constructor of derived...

---

Calling destructor of derived...

Calling destructor of base2...

Calling destructor of base1...

Calling destructor of derived...

Calling destructor of base2...

Calling destructor of base1...